GSM-SVM在地震震级预测中的应用

针对地震震级影响因子众多且关系重复等问题,为合理预测地震震级,提出了基于网格搜索法优化支持向量机(support vector machine,SVM)的地震震级预测模型。选取地震累积频度、累积释放能量、b值、异常震群个数、地震条带个数、活动周期和相关区震级等7个影响因子,利用主成分分析法(principal component analysis,PCA)去除因子间的冗余信息,降低输入维数,并利用网格搜索法(grid search method,GSM)确定SVM参数C和g,建立震级预测模型,并对测试样本进行预测,与遗传算法(genetic algorithm,GA)和粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)预测结果相对比,结果表明:PCA-GSM-SVM模型预测结果平均相对误差为1.29%,具有较高的预测精度。

EREV-C型质子旋进磁力仪性能测试分析

为了分析国产质子旋进磁力仪的整体性能,根据实际测试环境条件和《质子旋进磁力仪野外测试大纲》,使用128套EREV-C型质子旋进磁力仪采集野外数据。通过对比分析地磁总场数据、标准偏差、相关系数等,对EREV-C型质子旋进磁力仪的一致性、稳定性等性能进行评价。分析表明,EREV-C型质子旋进磁力仪性能良好,可满足相关测试要求,符合野外磁法测量和地磁相对观测的使用需求。

高压直流输电对红山台地磁观测干扰判定及处理

宁夏至山东高压直流输电工程运行以来,对红山地震台地磁观测造成了很大影响。选取2013年6月9日至14日和2013年12月23日红山地震台受到高压直流输电干扰数据与昌黎地震台无干扰数据作参考,通过多台对比分析法、单台检测法找出干扰数据的判定和处理,提高识别高压直流输电干扰能力和数据预处理水平。

红山地震台数字地磁观测质量控制与分析

利用红山基准地震台地磁相对和绝对观测资料,采用单台绝对差值检测法、多台相对差值检测法、F-P检测法和地磁绝对观测改进措施,研究分析了红山地磁观测资料质量及其控制。结果表明:红山基准地震台相对记录仪GM4-1、FHD-2B和绝对观测仪Mingeo-DIM工作正常,运行稳定;因仪器故障,FHD-2B仪D分量在2015年3月24日出现台阶错误数据;2015年4月23日GM4-1和FHD-2B仪分钟值数据预处理错误;GM4-1仪各分量基线值稳定,同日及相邻2日观测基线值之差D_B≤0.1',H_B≤1.0 nT,Z_B≤1.0 nT,精度较高。

GSM-19T质子旋进磁力仪比测实验分析

为了检测GSM-19T质子旋进磁力仪主要技术指标及参数的性能,2019年10月17—21日河北省地震局红山基准台以GSM-19W Overhauser磁力仪为标准仪器,对40台GSM-19T质子旋进磁力仪地磁总强度F,通过同步连续采样观测和仪器差进行了比测,计算其差值和均方差。结果表明,大部分测量仪器与标准仪器具有较好的一致性和稳定性,地磁总强度F均方差和仪器差均较小,各项技术指标参数符合大纲测试要求,测量仪器比测合格,可为基站观测和野外流动观测提供准确可靠的数据和仪器保障;小部分测量仪器有漂移,地磁总强度F均方差稍大。

地震前红山台地磁变化及异常指标分析

本文应用加卸载响应比、日变幅逐日比及空间相关分析方法,分析了2002~2015年红山地震台地磁Z分量观测资料异常变化与Ms≥4.0地震之间的关系。结果表明,异常值加卸载响应比P(Z)≥3.0,日变幅逐日比Y(Z)≥2.6,相关系数R(Z)≤0.90,且各异常值出现超过3个月及以上,震中距400 km以内通常有Ms4.0级以上地震发生。研究结果提供了适用于红山台的地磁分析异常指标,同时对后续地震的预报研判有所帮助。

河北邯郸—邢台地区波速比和泊松比分布特征研究

根据多台和达法,利用邯郸—邢台地区9个数字地震台的观测数据研究了该区波速比和泊松比分布特征。结果显示:(1)9个小区域波速比值在1.696～1.737之间,相关系数在0.988 3～0.999 1之间,研究区平均波速比值为1.719,平均泊松比值为0.244,所得泊松比值与研究区内地壳介质以花岗岩为主一致。(2)研究区内波速比和泊松比变化比较复杂,反映了区内上地壳介质性质的不同和地质构造的复杂性。

1997—2016年中国大陆地区地磁台站观测环境变化定量分析

本文利用CHAOS-6地磁场模型计算1997-2016年中国大陆地区34个地磁台站模型值,分析比较模型计算值与台站实测值之间的差异,利用国际参考场模型IGRF12计算结果进行佐证。结果表明:地磁异常场模量△T作为地磁台站观测环境的一种标志,年变化显示:(1)中国大陆地区34个地磁基准台绝大部分位于地磁正常区或弱磁异常区,只有少数几个地磁台位于强磁异常区;(2)判断1个地磁台的地磁场环境,只测量总强度(F)是不够的,必须进行三分量绝对观测,利用地磁异常场模量△T评价地磁台的地磁场环境更全面、更科学合理。

磁通门磁力仪GM4定向方法的研究

仪器正确定向是保证仪器观测质量的一个重要环节。由于地磁场的长期变化,仪器需要定期重新定向。本文应用全国44个地磁台站2008—2012年观测数据,研究了各台站D分量的长期变化特征。结果表明,仪器定向位置和被测磁场位置产生较大偏离时,必须重新定向。同时首次提出影响定向精度的零场漂移S0,并根据理论计算在红山地磁台实地开展测量,测量结果表明,零场漂移S0数值达到50.3 n T,超出D分量定向输出范围(磁静日时日变缓慢时间段为-50n T—+50n T)。

仪器定向误差对地磁日变化记录准确度的影响研究

基于红山地磁台磁通门磁力仪GM4-2记录的日变化数据,提出了一种减小仪器定向误差的方法,即D要素磁轴零场漂移S0校正法.首先基于零场漂移S0测量原理,试制测量工具无磁旋转平台,并对磁力仪GM4-2零场漂移S0值进行测量,得出该值约为1 024.7nT;然后在重新定向时对该数值进行误差校正;最后将较正后的零场漂移S0值应用到理论日变化数据和定向后的实际日变化数据中.结果表明,D要素磁轴零场漂移S0是产生定向误差的主要因素,经过零场漂移S0校正后的日变化数据与理论日变化数据一致,消除了由定向误差所造成的日变化畸变,从而能更真实地反映地磁场变化.

极低频电磁观测数据噪声处理方法研究

"十五"期间,在全国各地震台站共安装了约12套ELF极低频电磁观测仪器,从记录到的观测资料来看,所有台站均不同程度地受到工频50 Hz及其谐波的干扰,同时还有一些不必要的信息存在,因此,对ELF观测数据进行滤波处理显得尤其重要。该文用MATLAB编程软件设计了FIR数字滤波器,运用理论数据和ELF实测数据对滤波器的性能进行了验证,分析了ELF时间序列经过带通滤波和陷波处理后的效果,发现其对台站ELF观测数据的处理有一定的应用价值。

GM4磁通门磁力仪观测数据预处理分析

选取2017—2018年北京、昌黎、红山地震台GM4磁通门磁力仪观测资料,采用常规预处理方法,剔除地铁轻轨、地电阻率、高压直流输电对地磁观测数据的干扰,结果发现,经分转秒处理,数据出现缺记现象,且完整率多低于90%,而秒转分处理,数据完整率达100%,无缺记现象发生;采用小波变换方法,对受到地铁轻轨干扰的北京地震台地磁观测数据进行滤波处理,并与无地铁轻轨干扰的红山地震台地磁观测数据进行频谱对比分析,结果发现,小波变换方法可有效抑制地铁轻轨对GM4磁通门磁力仪观测的影响。

大地电场数据频谱分析及幅值提取软件的研发

通过分析大地电场观测数据存储的特点与规律,利用Matlab语言研发本软件。利用此软件可对大地电场数据进行分段频谱分析,并形成文本数据文件,以及提取各时间段日波、半日波等频率幅值,方便工作人员和分析研究人员掌握大地电场的频谱及其随时间的变化规律,为地震前兆现象的分析研究提供帮助。同时,此软件也可作为模板,经适当修改后,采用不同的数据分析方法来处理其他仪器的观测数据。

河北红山基准地震台ELF电磁观测资料映震能力分析

为探究ELF电磁观测中出现的电磁扰动与地震间存在的关系,文章选取河北省地震局红山基准地震台2011年至2012年ELF电磁观测资料进行分析。发现电磁观测中存在有与地震相关的异常电磁扰动,并将异常信号幅度与地震震级和震中距的关系作进一步的分析。

EREV-C质子旋进磁力仪在红山基准地震台的比测检验

红山基准地震台作为全国地震监测专业设备的比测台站,多次承担地震观测仪器的比测工作。2021年11月23日,以该比测站GSM-90F Overhauser磁力仪作为标准仪器,基于数据一致性、差值均方差和仪器差等,对16台EREV-C质子旋进磁力仪性能进行测试检验。测试结果显示,该质子旋进磁力仪与标准仪器具有较好的一致性,地磁场总强度F值均方差<0.10 nT、仪器差≤±0.50 nT,各项指标均满足测试要求,表明该磁力仪性能稳定、精度高,可用于地震台站常规观测以及磁测和探矿等工作。

公众地震认知度和防震减灾意识分析

社会公众地震认知度和防震减灾意识很大程度上决定了在破坏性地震后人员伤亡和财产损失的程度。通过对有感地震发生后的表现,对社会公众地震认知度和防震减灾意识进行了初步研究,结果表明:震后社会公众普遍缺乏避震意识和行为,关注地震三要素,对居住地未来发震心存忧虑,对防震减灾知识认知错误,对地震机构及工作人员评价过低。究其根本,原因在于社会公众防震减灾意识薄弱,相关知识匮乏,对准确预报地震期望值过高,对地震机构工作了解片面。当前社会公众地震认知度和防震减灾意识难以适应大震应急的需要,会导致震灾扩大化,需要在广度和深度方面加强防震减灾知识科普宣传教育工作。

北京地磁场环境干扰分析

随着北京城市建设的发展,北京国家地球观象台地磁观测环境所受干扰日益严重。利用1985—2016年北京和红山地磁场总强度和垂直分量年均值,对比分析北京地磁场长期环境干扰变化,并选用2个台站GM4磁力仪记录的磁静日秒数据,分析北京地磁场日变化干扰振幅谱和功率谱。

红山台地磁日变化记录准确度标定分析

为了正确评价相对记录仪器记录到的地磁日变化的准确度,分析了红山台2套GM4磁通门磁力仪2009—2012年4年来的地磁日变化记录准确度标定基线值的精度和稳定性,同时对地磁日变化记录准确度标定基线值与地磁日变化的相关性进行了研究,得出以下结论:在标定时段2套GM4磁通门磁力仪D、H、Z3个分量基线值的变化幅度和测量误差都很小;1号GM4磁通门磁力仪比2号运行更加稳定,且日变化记录准确度标定基线值和地磁日变化之间相关性并不显著,这与2套仪器的自身老化和所处的观测环境等因素有关;红山台在上午10:30—12:30和下午15:30之后的时间段地磁日变化记录准确度标定基线值稳定,适宜进行地磁绝对观测。

红山地磁台绝对观测室部分技术改造

为红山地磁台绝对观测仪器DI仪配备防尘防潮罩,为避免照明灯泡金属螺旋帽磁性对绝对观测数据造成影响,对灯泡进行人工改造。两项技术简单、实用,为产出高质量的数据提供保障,值得在全国基准地磁台站推广应用。

红山台磁通门磁力仪观测数据对比分析

对2010-2012年红山地磁台2套相同厂家和型号的磁通门磁力仪GM4-1和GM4-2产出的数据进行背景噪声、基线值、预处理分数据和日均值几个方面的对比分析。结果显示:(1)两套仪器各分量日均值变化曲线形态一致性较好;(2)GM4-2各分量的噪声值和月剩余标准差值均大于等于GM4-1各分量的噪声值。(3)GM4-2仪器相对于GM4-1仪器灵敏度较低。分析的结果能较好地反映出2套仪器观测数据的内在质量,也能客观地反映出红山台各套仪器的工作状态及绝对观测对相对记录的控制水平。